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  • STL_map的使用

    转自:http://www.kuqin.com/cpluspluslib/20071231/3265.html

    Map是STL的一个关联容器,它提供一对一(其中第一个可以称为关键字,每个关键字只能在map中出现一次,第二个可能称为该关键字的值)的数据处理能力,由于这个特性,它完成有可能在我们处理一对一数据的时候,在编程上提供快速通道。这里说下map内部数据的组织,map内部自建一颗红黑树(一种非严格意义上的平衡二叉树),这颗树具有对数据自动排序的功能,所以在map内部所有的数据都是有序的,后边我们会见识到有序的好处。

    1.构造方法:

     我们通常用如下方法构造一个map:Map<int, string> mapStudent;

    2.元素插入:

      第一种:用insert函数插入pair数据:mapStudent.insert(pair<int, string>(1, “student_one”));

      第二种:用insert函数插入value_type数据:mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, “student_one”));

      第三种:用数组方式插入数据:mapStudent[1] =  “student_one”;

      :以上三种用法,虽然都可以实现数据的插入,但是它们是有区别的,当然了第一种和第二种在效果上是完成一样的,用insert函数插入数据,在数据的插入上涉及到集合的唯一性这个概念,即当map中有这个关键字时,insert操作是插入数据不了的,但是用数组方式就不同了,它可以覆盖以前该关键字对应的值。

    3. map的大小

      在往map里面插入了数据,我们怎么知道当前已经插入了多少数据呢,可以用size函数:Int nSize = mapStudent.size();

    4. 数据的遍历

      这里也提供三种方法,对map进行遍历

      第一种:应用前向迭代器,不表述。

      第二种:应用反相迭代器,

      for(iter = mapStudent.rbegin(); iter != mapStudent.rend(); iter++)

      {

             Cout<<iter->first<<”   ”<<iter->second<<end;

      }

      第三种:用数组方式,程序说明如下:

      for(int nIndex = 1; nIndex <=mapstudent.size(); nIndex++)

      {

             Cout<<mapStudent[nIndex]<<end;

      }

    5. 数据的查找(包括判定这个关键字是否在map中出现)

      在这里我们将体会,map在数据插入时保证有序的好处。

      要判定一个数据(关键字)是否在map中出现的方法比较多,这里标题虽然是数据的查找,在这里将穿插着大量的map基本用法。

      这里给出两种数据查找方法

      第一种:用count函数来判定关键字是否出现,其缺点是无法定位数据出现位置,由于map的特性,一对一的映射关系,就决定了count函数的返回值只有两个,要么是0,要么是1,出现的情况,当然是返回1了

      第二种:用find函数来定位数据出现位置,它返回的一个迭代器,当数据出现时,它返回数据所在位置的迭代器,如果map中没有要查找的数据,它返回的迭代器等于end函数返回的迭代器.

      

    6. 数据的清空与判空

      清空map中的数据可以用clear()函数,判定map中是否有数据可以用empty()函数,它返回true则说明是空map

    7. 数据的删除

      这里要用到erase函数,它有三个重载了的函数,下面在例子中详细说明它们的用法

           //如果要删除1,用迭代器删除

           map<int, string>::iterator iter;

           iter = mapStudent.find(1);

           mapStudent.erase(iter);

           //如果要删除1,用关键字删除

           Int n = mapStudent.erase(1);//如果删除了会返回1,否则返回0

           //用迭代器,成片的删除

           //一下代码把整个map清空

           mapStudent.earse(mapStudent.begin(), mapStudent.end());

           //成片删除要注意的是,也是STL的特性,删除区间是一个前闭后开的集合

    8.  其他一些函数用法

      这里有swap,key_comp,value_comp,get_allocator等函数,感觉到这些函数在编程用的不是很多,略过不表,有兴趣的话可以自个研究

    9.  排序

    这里要讲的是一点比较高深的用法了,排序问题,STL中默认是采用小于号来排序的,以上代码在排序上是不存在任何问题的,因为上面的关键字是int型,它本身支持小于号运算,在一些特殊情况,比如关键字是一个结构体,涉及到排序就会出现问题,因为它没有小于号操作,insert等函数在编译的时候过不去,下面给出两个方法解决这个问题

    第一种:小于号重载,程序举例

    #include <map>

    #include <string>

    Using namespace std;

    Typedef struct tagStudentInfo

    {

           Int      nID;

           String   strName;

    }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息

    Int main()

    {

        int nSize;

           //用学生信息映射分数

           map<StudentInfo, int>mapStudent;

        map<StudentInfo, int>::iterator iter;

           StudentInfo studentInfo;

           studentInfo.nID = 1;

           studentInfo.strName = “student_one”;

           mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));

           studentInfo.nID = 2;

           studentInfo.strName = “student_two”;

    mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));

    for (iter=mapStudent.begin(); iter!=mapStudent.end(); iter++)

        cout<<iter->first.nID<<endl<<iter->first.strName<<endl<<iter->second<<endl;

    }

    以上程序是无法编译通过的,只要重载小于号,就OK了,如下:

    Typedef struct tagStudentInfo

    {

           Int      nID;

           String   strName;

           Bool operator < (tagStudentInfo const& _A) const

           {

                  //这个函数指定排序策略,按nID排序,如果nID相等的话,按strName排序

                  If(nID < _A.nID)  return true;

                  If(nID == _A.nID) return strName.compare(_A.strName) < 0;

                  Return false;

           }

    }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息

    第二种:仿函数的应用,这个时候结构体中没有直接的小于号重载,程序说明

    #include <map>

    #include <string>

    Using namespace std;

    Typedef struct tagStudentInfo

    {

           Int      nID;

           String   strName;

    }StudentInfo, *PStudentInfo;  //学生信息

    Classs sort

    {

           Public:

           Bool operator() (StudentInfo const &_A, StudentInfo const &_B) const

           {

                  If(_A.nID < _B.nID) return true;

                  If(_A.nID == _B.nID) return _A.strName.compare(_B.strName) < 0;

                  Return false;

           }

    };

    Int main()

    {

           //用学生信息映射分数

           Map<StudentInfo, int, sort>mapStudent;

           StudentInfo studentInfo;

           studentInfo.nID = 1;

           studentInfo.strName = “student_one”;

           mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 90));

           studentInfo.nID = 2;

           studentInfo.strName = “student_two”;

    mapStudent.insert(pair<StudentInfo, int>(studentInfo, 80));

    }

    10.   另外

    由于STL是一个统一的整体,map的很多用法都和STL中其它的东西结合在一起,比如在排序上,这里默认用的是小于号,即less<>,如果要从大到小排序呢,这里涉及到的东西很多,在此无法一一加以说明。

    还要说明的是,map中由于它内部有序,由红黑树保证,因此很多函数执行的时间复杂度都是log2N的,如果用map函数可以实现的功能,而STL  Algorithm也可以完成该功能,建议用map自带函数,效率高一些。

    下面说下,map在空间上的特性,否则,估计你用起来会有时候表现的比较郁闷,由于map的每个数据对应红黑树上的一个节点,这个节点在不保存你的数据时,是占用16个字节的,一个父节点指针,左右孩子指针,还有一个枚举值(标示红黑的,相当于平衡二叉树中的平衡因子),我想大家应该知道,这些地方很费内存了吧,不说了……

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